Kokybinė spektrinė analizė (2)

Ištrauka

KOKYBINĖ SPEKTRINĖ ANALIZĖ

1. Darbo užduotis. Sugraduoti monochromatorių ir atlikti nežinomos medžiagos kokybinę
spektrinę analizę.

2. Teorinė dalis. Pakankamai įkaitintos kietosios, skystosios ir dujinės medžiagos bei jų garai
spinduliuoja įvairių bangų ilgių šviesą. Tokia nemonochromatinė šviesa, sudaryta iš įvairių bangų
ilgių, perėjusi per stiklinę prizmę (dėl šviesos dispersijos) išsiskaido į skirtingas spalvas, t.y. sudaro
spektrą. Spektrai skirstomi į emisinius ir absorbcinius. Spektras vadinamas emisiniu, jei kūno
spinduliuojama šviesa pakeliui niekieno neabsorbuojama. Absorbciniu vadinamas spektras su
tamsiomis linijomis arba ruožais, kurie atsiranda dėl kai kurių šviesos bangų absorbcijos duotoje
aplinkoje. Emisiniai spektrai savo ruožtu skirstomi į ištisinius, juostinius ir linijinius.
Šiame darbe tirsime emisinį linijinį spektrą. Jį sudaro atskiros įvairių spalvų spektrinės
linijos. Tokią šviesą skleidžia praretintos vienatomės dujos ir cheminių elementų garai. Kiekvieną
spektrinę liniją atitinka tam tikro ilgio šviesos banga. Kiekvieno cheminio elemento atomas
skleidžia tik jam vienam būdingą spektrą. Iš spektro galima nustatyti jį skleidžiantį cheminį
elementą. Medžiagos cheminės sudėties nustatymą, remiantis linijiniais spektrais, vadiname
spektrine analize. Jei nustatome tik medžiagą sudarančius elementus, atliekame kokybinę spektrinę
analizę. Praktiškai nebūtina ištirti visą elemento linijinį spektrą - užtenka stebėti vieną ar keletą
šiam elementui būdingų linijų. . Norint nustatyti medžiagos cheminę sudėtį, gaunamas jos linijinis
emisijos arba absorbcijos spektras, ir spektro linijos palyginamos su pateiktomis lentelėse ar atlase.
Linijų intensyvumas proporcingas to elemento atomų koncentracijai, todėl kiekybinė spektrinė
analizė pagrįsta spektro linijų intensyvumo matavimu ir lyginimu su etaloninių linijų intensyvumu.

3. Aparatūra ir darbo metodas. Linijinį spektrą stebime monochromatoriumi УM-2. Pagrindinė jo
dalis yra stiklinė pastovaus nuokrypio prizmė, dar
vadinama Abės prizme. Ją sudaro dvi 300 laužiamojo
kampo stačiakampės prizmės D ir E ir lygiašonė
prizmė C (1 pav.). Prizmės D ir E veikia kaip viena
lygiašonė prizmė, kurios laužiamasis kampas lygus600. Jos dėl šviesos dispersijos sudaro spektrą ir
vadinamos dispersijos prizmėmis. Lygiašonė prizmė C
panaudota tik spindulių sklidimo krypčiai pakeisti (dėl
visiško vidaus atspindžio nuo jos pagrindo AB).
Siauras šviesos spindulių pluoštelis
skleidžia mažo intensyvumo spektrą.